PL213852B1 - Transparent ohm contact and production method of transparent ohm contact - Google Patents
Transparent ohm contact and production method of transparent ohm contactInfo
- Publication number
- PL213852B1 PL213852B1 PL379721A PL37972106A PL213852B1 PL 213852 B1 PL213852 B1 PL 213852B1 PL 379721 A PL379721 A PL 379721A PL 37972106 A PL37972106 A PL 37972106A PL 213852 B1 PL213852 B1 PL 213852B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- layer
- transparent
- argon
- contact
- highly doped
- Prior art date
Links
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest przezroczysty kontakt omowy, zwłaszcza niskooporowy kontakt omowy typu p dla przyrządów na bazie GaSb, pracujących w zakresie średniej podczerwieni oraz sposób wytwarzania tego kontaktu. Kontakt według wynalazku wykonany jest z przezroczystych tlenków przewodzących, szczególnie wskazanych dla przyrządów fotowoltaicznych i termofotowoltaicznych.The present invention relates to a transparent ohmic contact, in particular a low-resistance p-type ohmic contact for GaSb-based devices operating in the mid-infrared range, and a method of producing this contact. The contact according to the invention is made of transparent conductive oxides, especially indicated for photovoltaic and thermophotovoltaic devices.
Fotodetektory oraz ogniwa termofotowoltaiczne to grupa przyrządów, dla których przezroczyste kontakty omowe pełniące funkcje elektrod mają szczególne znaczenie. O ile w przypadku ogniw słonecznych zastosowanie przezroczystych i przewodzących elektrod jest szeroko opisywane, to nieliczne prace informują o przezroczystych elektrodach tlenkowych dla przyrządów pracujących w zakresie średniej podczerwieni, w których warstwami czynnymi są związki poczwórne InxGa1-xAsySb1-y dopasowane sieciowo do GaSb.Photodetectors and thermophotovoltaic cells are a group of devices for which transparent ohmic contacts acting as electrodes are of particular importance. While in the case of solar cells the use of transparent and conductive electrodes is widely described, few studies inform about transparent oxide electrodes for devices working in the mid-infrared range, in which the active layers are InxGa1-xAsySb1-y quadruple compounds matched to GaSb.
W przyrządach fotowoltaicznych elektroda kontaktowa umieszczona jest na frontowej światłoczułej powierzchni, a w znanych rozwiązaniach, z pozoru subtelny wzór siatki kontaktu elektrycznego zasłania do 15% powierzchni czynnej detektora, co znacznie ogranicza wykrywalność tych przyrządów.In photovoltaic devices, the contact electrode is placed on the front photosensitive surface, and in known solutions, the seemingly subtle grid pattern of the electrical contact covers up to 15% of the active surface of the detector, which significantly reduces the detectability of these devices.
Użycie przezroczystej elektrody pozwala na maksymalizację powierzchni czynnej, co w przypadku detektorów powoduje zwiększenie parametru R0A detektora i w konsekwencji poprawę jego wykrywalności.The use of a transparent electrode allows for the maximization of the active surface, which in the case of detectors increases the R0A parameter of the detector and, consequently, improves its detectability.
Materiały wykorzystywane jako elektrody przezroczyste w przyrządach optoelektronicznych pracujących w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni, jak na przykład tlenek indowo-cynowy (ITO) charakteryzują się wzrastającą wartością absorpcji i odbicia w zakresie średniej podczerwieni. Tak więc użycie ich w przyrządach pracujących w tym zakresie jest ograniczone. Dlatego w przypadku półprzewodników na bazie GaSb tlenek indowo-cynowy nie znajduje zastosowania.Materials used as transparent electrodes in optoelectronic devices operating in the visible and near infrared range, such as indium tin oxide (ITO), have an increasing value of absorption and reflection in the mid-infrared range. Thus, their use in instruments working in this range is limited. Therefore, in the case of GaSb-based semiconductors, indium tin oxide is not applicable.
Celem wynalazku jest opracowanie przezroczystego i niskooporowego kontaktu omowego typu p, pełniącego funkcję elektrody dla przyrządów półprzewodnikowych na bazie GaSb, pracujących w zakresie średniej podczerwieni oraz sposobu wytwarzania tego kontaktu.The object of the invention is to provide a transparent and low-resistance p-type contact as an electrode for GaSb-based semiconductor devices operating in the mid-infrared range and a method of producing this contact.
Przezroczysty kontakt omowy według wynalazku stanowi warstwa przewodzącego tlenku meta-3 lu o grubości 50 - 100 nm i oporności mniejszej niż 1x10' Qcm oraz transmitancji powyżej 85% w zakresie widmowym 1,8 - 2,4 ąm, znajdująca się na wysokodomieszkowanej warstwie podkontaktowej typu p.The transparent ohmic contact according to the invention is a conductive meta-3 oxide layer with a thickness of 50 - 100 nm and a resistance of less than 1x10 'Qcm and a transmittance of more than 85% in the spectral range of 1.8 - 2.4. p.
Sposób wytwarzania kontaktu według wynalazku polega na tym, że na wysokodomieszkowaną warstwę podkontaktową typu p nakłada się, korzystnie metodą rozpylania katodowego warstwę przezroczystego, przewodzącego tlenku metalu, o grubości 50 - 100 nm.The method of producing a contact according to the invention consists in that a transparent, conductive metal oxide layer 50-100 nm thick is applied to the highly doped p-type sub-contact layer, preferably by sputtering.
Na wysokodomieszkowaną warstwę podkontaktową typu p można nakładać metodą reaktywnego magnetronowego rozpylania katodowego z targetu metalicznego Cd warstwę tlenku kadmuA layer of cadmium oxide can be applied to the highly doped p-type sub-contact layer by means of reactive magnetron sputtering from a metal target Cd.
CdO. W takim przypadku, nakładanie tej warstwy prowadzi się w mieszaninie tlenu i argonu w stosun-2 ku 1:10, przy mocy generatora 50 W i przy ciśnieniu argonu (pAr) 1x10-2 mbar.CdO. In this case, the application of this layer is carried out in a 1:10 mixture of oxygen and argon, with a generator power of 50 W and an argon pressure (pAr) of 1x10 -2 mbar.
Na wysokodomieszkowaną warstwę podkontaktową typu p można nakładać metodą reaktywnego magnetronowego rozpylania katodowego z targetu metalicznego Ru1Si1 warstwę tlenku rutenowo krzemowego RuSiO4. W takim przypadku, nakładanie tej warstwy odbywa się w mieszaninie tlenu i argonu w stosunku 1:5, przy mocy generatora 100 W, i ciśnieniu argonu (pAr) 5x10-3 mbar. Na wysokodomieszkowaną warstwę podkontaktową typu p można nakładać metodą magnetronowego rozpylania katodowego z targetu ZnO warstwę tlenku cynku ZnO. W takim przypadku, nakładanie tej war-3 stwy odbywa się w modzie RF, przy prądzie katody 160 mA i ciśnieniu argonu (pAr) 2x10-3 mbar.A layer of RuSiO4 ruthenium silicon oxide can be applied to the highly doped p-type sub-contact layer by means of reactive magnetron sputtering from the metal target Ru1Si1. In this case, the application of the layer takes place in a mixture of oxygen and argon in a ratio of 1: 5, with the generator power of 100 W and an argon pressure (Pr) 5x10 -3 mbar. A zinc oxide layer of ZnO can be applied to the highly doped p-type sub-contact layer by magnetron sputtering from a ZnO target. In this case, the application of the war-3 stwy takes place in a fashion RF cathode at a current of 160 mA and argon pressure (Pr) 2x10 -3 mbar.
Kontakt według wynalazku charakteryzuje się ponad 85% transmisją w zakresie średniej podczerwieni. Sposób według wynalazku umożliwia wytworzenie niskooporowego kontaktu omowego bezpośrednio po osadzeniu, bez konieczności prowadzenia dodatkowych procesów termicznych.The contact according to the invention has more than 85% transmission in the mid-infrared range. The method according to the invention makes it possible to create a low-resistance ohmic contact immediately after deposition, without the need for additional thermal processes.
Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na przykładach wykonania trzech różnych elektrod przezroczystych i przewodzących wykonanych na heterostrukturze detektora półprzewodnikowego GaSb/In(Al)GaSb.The invention will be explained in more detail on the examples of three different transparent and conductive electrodes made on the heterostructure of the GaSb / In (Al) GaSb semiconductor detector.
Przykładowa heterostruktura posiada cztery obszary: podłoże o typie przewodnictwa n z GaSb o orientacji krystalograficznej (100) oraz dopasowanych sieciowo warstw związków poczwórnych: wąskoprzerwowych warstw n-In0.19Ga0.81As0.16Sb0.84 (baza) i p-In0.19Ga0.81As0.16Sb0.84 (emiter) orazThe exemplary heterostructure has four areas: substrate with nz GaSb conductivity with crystallographic orientation (100) and network-matched layers of quadruple compounds: narrow-gap n-In0.19Ga0.81As0.16Sb0.84 (base) and p-In0.19Ga0.81As0 layers. 16Sb0.84 (emitter) and
PL 213 852 B1 szeroko-przerwowej wysokodomieszkowanej warstwy okiennej p-Al0.21Ga0.79As0.02Sb0.98, stanowiącej jednocześnie warstwę podkontaktową.The wide-gap highly doped window layer p-Al0.21Ga0.79As0.02Sb0.98, which is also a sub-contact layer.
W pierwszym przykładowym rozwiązaniu na taką heterostrukturę nałożono metodą reaktywnego stałoprądowego rozpylania katodowego elektrodę CdO (tlenku kadmu) o grubości 50 nm, przy czym proces osadzania prowadzono z targetu kadmowego, w atmosferze będącej mieszaniną tlenu -2 i argonu w proporcji O2/Ar = 10%, przy mocy generatora P = 50 W i ciśnieniu argonu pAr = 1x10-2 mbar. W drugim przykładowym rozwiązaniu, na identyczną heterostrukturę, metodą wysokoczęstotliwościowego rozpylania katodowego nałożono elektrodę ZnO (tlenku cynku) o grubości 50 nm, a proces prowadzono w atmosferze argonu z targetu tlenku cynku, przy prądzie katody Ic = 160 mA i ciśnieniu cał-3 kowitym pAr = 2x 10-3 mbar.In the first exemplary solution, a CdO (cadmium oxide) electrode with a thickness of 50 nm was applied to such a heterostructure by means of reactive direct current sputtering, the deposition process was carried out from a cadmium target, in an atmosphere consisting of a mixture of oxygen -2 and argon in the proportion O2 / Ar = 10% , at generator power P = 50 W and argon pressure pAr = 1x10 -2 mbar. In the second exemplary solution, a ZnO (zinc oxide) electrode with a thickness of 50 nm was applied to the identical heterostructure by the method of high-frequency cathode sputtering, and the process was carried out in an argon atmosphere from a zinc oxide target, at cathode current Ic = 160 mA and total pressure pAr = 2x 10-3 mbar.
W trzecim przykładzie, metodą reaktywnego stałoprądowego rozpylania katodowego nałożono na opisaną heterostrukturę elektrodę RuSiO4 (tlenku rutenowo-krzemowego) o grubości 50 nm, a osadzanie prowadzono w mieszaninie tlenu i argonu w proporcji O2/Ar = 20%, z targetu rutenowo-3 krzemowego przy mocy generatora P = 100 W i ciśnieniu argonu pAr = 5x10-3mbar.In the third example, by the method of reactive DC sputtering, a RuSiO4 electrode (ruthenium-silica) with a thickness of 50 nm was applied to the described heterostructure, and the deposition was carried out in a mixture of oxygen and argon in the proportion O2 / Ar = 20%, from a ruthenium-3 silicon target at generator power P = 100 W and argon pressure pAr = 5x10 -3 mbar.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL379721A PL213852B1 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Transparent ohm contact and production method of transparent ohm contact |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL379721A PL213852B1 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Transparent ohm contact and production method of transparent ohm contact |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL379721A1 PL379721A1 (en) | 2007-11-26 |
PL213852B1 true PL213852B1 (en) | 2013-05-31 |
Family
ID=43017006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL379721A PL213852B1 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Transparent ohm contact and production method of transparent ohm contact |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL213852B1 (en) |
-
2006
- 2006-05-18 PL PL379721A patent/PL213852B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL379721A1 (en) | 2007-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4556407B2 (en) | Oxide transparent electrode film and method for producing the same, transparent conductive substrate, solar cell, and photodetector | |
Park et al. | Effects of deposition temperature on characteristics of Ga-doped ZnO film prepared by highly efficient cylindrical rotating magnetron sputtering for organic solar cells | |
Luka et al. | ZnO films grown by atomic layer deposition for organic electronics | |
Kwak et al. | Discharge power dependence of structural and electrical properties of Al-doped ZnO conducting film by magnetron sputtering (for PDP) | |
JP2010050165A (en) | Semiconductor device, method of manufacturing the same, transistor substrate, light emitting device, and display device | |
US9911935B2 (en) | Transparent conducting oxide as top-electrode in perovskite solar cell by non-sputtering process | |
KR20170063749A (en) | Metal oxide thin film, method for depositing metal oxide thin film and device comprising metal oxide thin film | |
Wu et al. | Fabricate heterojunction diode by using the modified spray pyrolysis method to deposit nickel–lithium oxide on indium tin oxide substrate | |
Ni et al. | Structural, electrical and optical properties of p-type transparent conducting SnO 2: Zn film | |
US20110146784A1 (en) | Photovoltaic device back contact | |
US8247686B2 (en) | Multi-layer N-type stack for cadmium telluride based thin film photovoltaic devices and methods of making | |
Reddy et al. | Holistic approach toward a damage-less sputtered indium tin oxide barrier layer for high-stability inverted perovskite solar cells and modules | |
JP4240928B2 (en) | Oxide transparent conductive film and method for producing the same | |
JP5234023B2 (en) | Oxide transparent electrode film and method for producing the same, transparent conductive substrate, solar cell, and light detection element | |
Lim et al. | Anatase TiO2 and ITO co-sputtered films for an indium-saving multicomponent electrode in organic solar cells | |
US8241930B2 (en) | Methods of forming a window layer in a cadmium telluride based thin film photovoltaic device | |
EP2402479B1 (en) | Method for sputtering a resistive transparent thin film for use in cadmium telluride based photovoltaic devices | |
Cho et al. | Embedment of nano-sized Ag layer into Ag-doped In2O3 films for use as highly transparent and conductive anode in organic solar cells | |
JP2010153386A5 (en) | ||
Jang et al. | Evolution of structural and optoelectronic properties in fluorine–aluminum co-doped zinc oxide (FAZO) thin films and their application in CZTSSe thin-film solar cells | |
US8188562B2 (en) | Multi-layer N-type stack for cadmium telluride based thin film photovoltaic devices and methods of making | |
PL213852B1 (en) | Transparent ohm contact and production method of transparent ohm contact | |
US20120024692A1 (en) | Mixed sputtering targets and their use in cadmium sulfide layers of cadmium telluride vased thin film photovoltaic devices | |
Tung et al. | Optical, electrical, and structural properties of Ta-doped SnO2 films against substrate temperature using direct current magnetron sputtering | |
KR20080091311A (en) | Organic photovoltaic cell using the transparent conducting electrode of zno oxide thin film |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LICE | Declarations of willingness to grant licence |
Effective date: 20121203 |
|
LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20140518 |